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生物制药综合实验开放性教学模式的探索

2020-04-02 11:34 出处:未知 人气: 评论(0
  【摘要】通过开展生物制药综合实验的开放性教学实践,旨在巩固学生的专业基础知识,提高学生的实际操作能力,培养学生自主创新的科研意识和协作互助的科研精神,并对其教学模式进行研究与探索,建立面向多专业授课、多层次教学内容、多步骤实施教学过程、多元化评价方法的“四多”模式,有利于学科知识的融合,适合于不同专业、不同知识水平学生的实践学习,为(中)药学类实验课程开放性教学的实施提供经验和帮助。
 
  【关键词】生物制药综合实验;开放性教学;教学模式;高等院校
 
  随着生物化学、分子生物学和生物工程技术的快速发展,生物制药工业已成为制药工业的一个新门类。生物制药产业已成为制药工业中发展最快、活力最强和技术含量最高的领域,是21世纪的钻石产业,也是衡量一个国家生物技术发展水平的一个最重要标志[1]。生物制药学科具有实践性、直观性、应用性强的特点,具有课堂理论教学不可替代的作用。因此除了课堂理论教学外,实验教学亦是非常重要的环节。
 
  开放性实验教学有别于传统意义上的实验教学,是指在开放实验室条件下完成的,且在其教学中所有实验资源均向学生开放而不受实验室、实验时间和实验内容限制的一类实验形式。它是一种需要学生在教师的引导下自拟实验方案、查阅参考资料以及提出设计思路和实验步骤,并在获得的现象或数据的基础上自己概括出实验结论的类科研实验。近年来很多高等院校药学类实验都在实验室开放内容、开放模式、实验室管理系统等方面进行了一些有益的探索与实践[2-12]。我校开设的生物制药综合实验课程的授课对象为生物制药专业大四的学生,为更大范围地满足药学院其他专业、其他年级学生对该课程的学习要求和兴趣,我们尝试性地将开放性实验教学引入该课程,中药学、中药资源学专业大三的学生也参与到该课程的学习当中,他们在这个学习阶段已具备了微生物学、生物化学与(中)药学等相关的理论知识与实验技能,能够快速地融入该课程的实践过程中。专业课程的开放性实验教学模式应结合学科自身的特点及办院的特色,更好地体现以学生为本、知识传授、能力培养、素质提高协调发展的教育理念,为加强对学生的自主学习与动手能力的培养,充分提高实验室仪器设备的资源利用率,发挥实验室资源在人才培养中的作用,促进实验教学课程改革,培养创新素质的应用型人才具有重要的现实意义。
 
  一、建立生物制药综合实验的教学模式
 
  1.教学对象的专业多元化
 
  生物制药综合实验是我院一门仅面向生物制药专业学生开设的实验课程,学时数为36。实施该课程的开放性实验教学,其开放性不仅体现在以学生为中心的相对自由的自主性实验,而且我们在选择教学对象时也可以有所兼顾,除生物制药本专业的学生外,还充分吸纳了我院的两个特色专业中药学与中药资源学专业的学生参与其中。实践证明,他们因拥有相关的知识背景,同样能很好地完成实验课的学习。选择教学对象的专业多元化为生物制药相关知识与技能的传播及多学科交叉起到了积极的推动作用。
 
  2.教学内容的选择
 
  本次开放性实验教学是以生物制药综合实验的教学内容为基础,结合学生学习能力的差异,有针对性地开展实验开放。我们将实验内容分为三个层次,即基础技能性实验,注重基础技能的训练,适合于知识储备较弱的学生,如实验PDA培养基的配制与分装,其中PDA培养基是生物制药实验中一种基本的实验操作;综合设计性实验注重综合素质的培养,适合于知识储备较好的学生,如白僵菌液体菌种的制备,要求学生掌握无菌操作以及摇瓶培养的综合知识;最后一个层次是研究创新性实验,注重创新意识的培养,适合于知识储备优秀的学生,如僵蛹的制备,要求学生应用固体发酵的知识制备一种新的菌质产物。学生可以根据自己现有的专业知识水平自愿选择一个或多个实验项目。
 
  3.实验过程的实施
 
  该实验采取学生自愿报名的形式,分组教学实施实验过程的办法,一般为2人一组,自由组合。首先由教师给出实验题目,对实验所要达到的目标提出要求;学生查阅相关的书籍与文献资料,设计具体的实验方案;与指导教师讨论方案的可行性,并确定具体的实验步骤;学生根据实验步骤列出所需的仪器和试剂等;一切准备妥当之后,就可以按照设计好的实验方案进行操作;操作完毕后提交完整的实验报告,并注明实验过程中应注意的地方、实验体会及总结;清理干净实验台面,仪器、试剂归位,做好仪器使用记录。整个过程都是以学生为主体进行展开,使学生由以往的认识性学习转变为兴趣性学习、能力性学习、创新性学习,充分发挥他们的主观能动性。实验过程中出现任何问题,可先进行组内讨论或集体讨论解决,如仍未能解决,可再寻求指导教师的帮助,所以教师在实验过程中起着辅助、引导和监督的作用。这种开放性实验过程的主体进行了角色的转换,由传统的教师安排实验,到现在的学生主导实验过程,学生由被动变主动,由“要我学”变为“我要学”,真正达到了教与学的目的。
 
  4.教学过程的评价
 
  传统实验教学的考核,通常是依据学生所做的实验报告进行单一的评价。这种考核方法存在不足之处,不仅不能全面衡量学生是否熟练掌握了应有的实验技能,而且学生也容易产生被动参与实验、按部就班地机械完成实验,甚至抄袭他人实验报告的现象,某种程度上削弱了实验教学的真正目的。为此,对于实验课程的评价应由单一化向多元化发展,建立多元化的实验考核机制。应突出实验过程中各个环节的比重,形成一种能体现学生独立性、创造性的过程性评价。具体的考核方式采取百分制,考核内容包括:①文献查阅及实验方案设计;②实验准备及操作;③实验报告的书写;④创新性研究;⑤实验室环境卫生的整理情况。每项均占20%的比例进行考核打分,然后计算总分,其中①④项主要针对综合设计性实验和研究创新性实验,具体内容见表1。这种多元化的实验考核方法的建立,能够较全面地将实验过程和实验结果综合考察,有利于激发学生的学习兴趣,提高他们独立思考、查阅文献、实验动手以及解决问题的能力。
  通过教学对象、教学内容、教学过程的实施、教学过程的评价等几个方面的研究,初步建立了面向多专业授课、多层次教学内容、多步骤实施教学过程、多元化评价方法的“四多”模式,丰富了该课程实验教学的内涵,为进一步提升教学质量起到了积极的作用。
 
  二、教学效果
 
  通过对三个专业共计52名学生(生物制药35人、中药3人、中药资源14人)的生物制药综合实验开放性教学,从学生反馈的信息看,他们认为通过查阅书籍文献资料等一方面加深了课堂相关理论知识的理解和巩固,拓宽了知识面,另一方面学会了如何消化吸收并整理这些资料,以形成自己的研究思路;通过与教师的方案探讨交流,加深了与教师之间的感情;通过整个实验过程明白了即使是非常简单的一个实验步骤,也同样需要认真对待和足够的细心,否则有可能前功尽弃,影响到最终的实验结果。此外他们还深深地意识到科学研究互助合作的重要性,单打独斗很难获得最终的胜利。此次教学实践提高了学生解决实际问题的能力,培养了团队合作的精神。从教师层面上看,通过该开放性实验教学对于教师的教学水平和科研能力提出了更高的要求,同时也让教师的实验室管理能力有了进一步的提升。总之,生物制药综合实验的开放性教学得到了教师和学生的一致肯定,是一次成功的尝试。
 
  三、深化开放性实验教学的思考
 
  通过该课程的开放性教学,虽然取得了一定的成效,但发现有些环节仍存在某些问题,需加以改进:
 
  一是在实验内容的选择上有部分学生希望能够自己选择或选择一些与生活更为贴近的实验内容,如平菇的栽培等。
 
  二是考虑到学生对于开放性实验的兴趣与积极性,今后可以适当放大该课程的开放性教学的规模,但学生和教师均是利用课余时间完成文献查阅、实验设计及实施。为了有效开展这项工作,确保其顺利进行,实验室需要建立一套与之相适应的管理模式,包括实验室人员、实验设备、实验耗材的管理等。
 
  三是预约实验时间采取口头交流的方式,如果涉及的学生数量不是很多,或许不存在什么问题,但是一旦扩大规模教学,那么工作的效率势必受到影响。所以基于此,我们拟建立适应开放性教学的网络信息平台,包括网上预约时间、网上选择实验内容、网上教与学的互动等,信息的交流会更为及时、畅通,同时能使教学方式更为多元化。
 
  四是实验的相对开放性给予学生更多自主性的同时,也要求学生有强烈的责任心,以保证实验过程的顺利进行、实验管理的有条不紊。
 
  参考文献
 
  [1]吴梧桐,等.持续快速发展的生物制药产业[J].中国药学杂志,2010,45(24):1881-1888.
 
  [2]黄庆芳,等.利用开放性实验进行药理学教学改革[J].吉林省教育学院学报,2015,31(1):73-74.
 
  [3]陈莉.我校药剂学开放性实验教学改革探索[J].广东化工,2014,41(17):220,233.
 
  [4]杨光,等.药理学开放性实验的研究与探讨[J].卫生职业教育,2014,32(7):109-110.
 
  [5]李萍,等.谈开放性药理实验教学的一些体会[J].内蒙古中医药,2014,4:110,140.
 
  [6]缪明星,等.药物代谢动力学开放性实验教学模式的探讨[J].药学教育,2013,29(5):58-61.
 
  [7]王岩,等.中药药剂学开放性实验教学改革与实践[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2013,15(1):21-22.
 
  [8]陈韶华,等.构建开放实验平台培养创新药学人才[J].实验科学与技术,2013,11(1):143-145.
 
  [9]杨超燕.中药药理开放实验室实践效果分析[J].中国民族民间医药,2013,9:39,41.
 
  [10]崔红花,等.中药制剂分析开放性实验项目的研究与实践探讨[J].中国民族民间医药,2013,16:46-48.
 
  [11]候益民,等.开放性实验在中药鉴定学实验教学中的探索与实践[J].中国中医药现代远程教育,2014,12(11):94-95.
 
  [12]孟江,等.开放性实验“炭药质量控制方法和质量标准的建立”的实践与思考[J].现代医药卫生,2013,29(1):136-137.
 
  
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